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07.11.2017

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© Fraunhofer 2017

Hafen der Zukunft- Perspektiven für Logistik und Hinterlandanbindung

Prof. Dr.-Ing. Carlos Jahn,

Vortrag für den Nautischen Verein Brunsbüttel e.V., 06.11.2017

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Folie 2

Einführung

Herausforderungen

Beispiele

Fazit

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Agenda

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Folie 3

Einführung

Herausforderungen

Beispiele

Fazit

1

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Agenda

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Folie 4

Institut für Maritime Logistik der TUHH

Lehre

Universitäre Forschung

Technische Universität Hamburg und Fraunhofer CML

Fraunhofer CML

Angewandte Forschung für private und öffentliche Auftraggeber

Hafen und Logistik

Schifffahrt und maritime Dienstleistungen

Maritime Zulieferer

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Folie 5

Anwendungsorientierte Forschung zum unmittelbaren Nutzen für die Wirtschaft und zum Vorteil für die Gesellschaft

24 500Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter

69 Institute undForschungseinrichtungen

über 70%Industrieaufträge undöffentlich finanzierte Forschungsprojekte

knapp 30%Grundfinanzierungdurch Bund und Länder

Fin

anzv

olu

men

2,1 Mrd

2016V

ertr

agsf

ors

chu

ng

1,9 Mrd

Ausbauinvestitionen u. Verteidigungsforschung

Die Fraunhofer-Gesellschaft auf einem Blick

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Folie 6

Quelle: HHM – M. Lindner

Vorlauf Hauptlauf Nachlauf

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Folie 7

Vorlauf Hauptlauf Nachlauf

Hafen- und Terminalentwicklung

Schiffs- und Flottenmanagement

Seeverkehr und Nautik

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Folie 8

Einführung

Herausforderungen

Beispiele

Fazit

1

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3

Agenda

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Folie 9

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2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030Welt-Seehandel [Mrd. t]Weltbevölkerung [Mrd.]Welt-BIP [1.000 Mrd. USD] (Werte rechte Y-Achse)

Quelle: IHS Global Insights (Handel), OECD statistics (BIP), UN Department for Economic and Social Affairs (Bevölkerung), Darstellung nach ICS International Chamber of Commerce, 2013, Foto: Crowd von James Cridland

WachsendeLadungsmengen

Herausforderungen

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Folie 10

Quelle: Seeverkehrsprognose BMVI


Deutscher seewärtiger Außenhandel über deutsche Seehäfen nach Seeverkehrsprognose 2030 des BMVI

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Folie 11


Quelle: Frank Burmeister

ZunehmendeSpitzen-belastungen

"MOL Triumph" (20.170 TEU) im Hamburger Hafen 15.05.2017

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Folie 12


Quelle: Hamburger Hafen und Logistik AG (2014), S. 17.


Spitzenbelastungen durch Rekordumschläge an Großschiffen

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Folie 13

Stärkere Umwelt-sensibilisierung



Quelle: Umweltbundesamt, Umweltbewusstsein in Deutschland 2016, März 2017

Herausforderungen

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Folie 14




Herausforderungen

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Folie 15


Begrenzte Flächen und Infrastruktur



Herausforderungen

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Folie 16





Herausforderungen

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Folie 17





Quelle: Seeverkehrsprognose BMVI

Modal Split deutsche Seehäfen in Mio. t

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Folie 18

Einführung

Herausforderungen

Beispiele

Fazit

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Agenda

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Folie 19

Perspektiven





Umwelt-verträglich Leistungs-fähigkeit steigern

Automatisierung

Elektrifizierung

Digitalisierung

…

Zielsetzung LösungsansätzeHerausforderungen

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Folie 20






Automatisierung

Elektrifizierung

Digitalisierung

…


Perspektiven

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Folie 21 http://hhla.de/de/pressemitteilungen/ueberblick/2007/06/hhla-plant-weiteren-ausbau-des-cta.html

Beispiel: Automatisierung und Elektrifizierung (HHLA)

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Folie 22






Automatisierung

Elektrifizierung

Digitalisierung

…


Perspektiven

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Folie 23 Quellen: 1 www.enzyklo.de/Begriff/Digitalisierung 2 Deloitte & Touche GmbH (2013): Digitalisierung im Mittelstand, S. 8.Bild ww.euroforum.de/dconomy/megatrends-digitalisierung

… die Umwandlung von analogen Informationen in digitale Daten1.

… die Veränderung vonGeschäftsmodellen durch die Verbesserung vonGeschäftsprozessen aufgrund der Nutzung von Informations-und Kommunikations-techniken2.

Digitalisierung bedeutet …

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Folie 24

Mobile Computing

Social Media

Big Data Analytics Cloud

Computing

Synchro-modalität

Smart Devices

Machine-to-Machine

Com.

DecisionSupport

Cyber-PhysicalSystems

Partner Collaboration

Neue Geschäfts-

modelle

Industrie 4.0

Internet ofThingsBlock Chain

Automation ofKnowledge

Work

AdvancedRobotics

Connectivity

Autonomes Fahren

Human-Machine-Interface

…

Digitalisierung: vielfältige Aspekte

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Folie 25

Mobile Computing

Social Media


Computing

Synchro-modalität

Smart Devices

Machine-to-Machine

Com.

DecisionSupport



Neue Geschäfts-

modelle

Industrie 4.0



Work

AdvancedRobotics

Connectivity

Autonomes Fahren


…


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Folie 26 © STM Validation

39 Partners 43 Mio. € 2015 - 2018

Ausgangssituation

Zielsituation

EU-Projekt STM Validation

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Folie 27

Voyage management route planning route

exchange route

optimization

focus: ship

Flow management overall traffic

flow (dense traffic, particular navigational challenges)

focus: land organizationsand ships

Port Collaborative Decision Making information

sharing collaborative

decision making

focus: all stakeholders

SeaSWIM (System Wide Information Management) interoperability maritime cloud

European Maritime Simulator Network (EMSN)

demonstrate and validate the target concept

large-scale test beds

300 vessels, 10 ports and 3 shore based traffic centers

EU-Project: STM-Validation

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Folie 28

11 Zentren 3 Hersteller 30 Bücken

NMEAAMQP

Maritime Accidents

New

Avoided

European Maritime Simulator Network

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Folie 29

The Development, Validation, and Deployment of STM

© STM Validation

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Folie 30

Mobile Computing

Social Media


Computing

Synchro-modalität

Smart Devices

Machine-to-Machine

Com.

DecisionSupport



Neue Geschäfts-

modelle

Industrie 4.0



Work

AdvancedRobotics

Connectivity

Autonomes Fahren


…


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Folie 31

Anzeige der aktuellen Lage, Start- und Zielhafen, ETA, Kurs und Geschwindigkeit, Tiefgang, Positions- und Routenverlauf (Rückschau)

gegen Aufpreis verschiedene weitere Optionen möglich

lücken- und fehlerhaft

Fokus: Ist-Daten

Beispielausschnitt der Schiffsbewegungen der Deutschen Bucht aus © MarineTraffic

Schiffsankunfts-PrognosenAusgangslage

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Folie 32

Vessel Traffic – Vorhersage Informationsdienst

Analyse der statistischen Zusammenhänge, Basis AIS-Daten und weitere Einflussgrößen, wie

Wetter

Tide, Strömung

Schleusen

Verkehrsdichte

Verlässliche Verkehrsprognosen bis zu 72 h für die deutsche Nord- und Ostsee

Automatisierte Berechnungen von Schiffsankünften

Schiffsankunftsprognosen mittels „Big Data“Zielsetzung

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Folie 33

www.real-eta.com

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Folie 34

Mi., 29.11.2017 an der Technischen Universität Hamburg, Gebäude I, Raum 0053/54,

Am Schwarzenberg-Campus 4, 21073 Hamburg

14:30 Uhr: Empfang und Kaffee

15:00 Uhr: Begrüßung

Vorstellung des Projektes VESTVIND

Einführung in das Projekt, Fraunhofer CML

Demonstration der Softwarelösung, TRENZ AG

Erste Kundenerfahrungen, NN

Offene Diskussion, Teilnehmer und Referenten

17:30 Uhr: Imbiss und Networking

18:00 Uhr: Ende der Veranstaltung

Bitte melden Sie sich bis zum 17. November 2017 unter Angabe Ihrer Kontaktdaten unter

[email protected] an. Die Teilnahme an der Veranstaltung ist kostenfrei, die

Teilnehmeranzahl ist jedoch begrenzt.

Einladung: Verbesserte Prognose von Schiffsbewegungen – das Projekt VESTVIND

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Folie 35

Mobile Computing

Social Media


Computing

Synchro-modalität

Smart Devices

Machine-to-Machine

Com.

DecisionSupport



Neue Geschäfts-

modelle

Industrie 4.0



Work

AdvancedRobotics

Connectivity

Autonomes Fahren


…


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Folie 36

Häufige Lastspitzen in der Abfertigung und stochastische Betriebs- und Umwelteinflüsse führen zu stark schwankenden Lkw-Ankünften bei logistischen Knoten

Leercontainerdepots

Containerpackstationen

…

Spediteure/Trucker:Vielfach unverhältnismäßig hoher Anteil unproduktiver Betriebszeiten

Logistische Knoten: erhöhter Geräte- und Personaleinsatz

(vgl. http://www.sueddeutsche.de, 2014)

LKW-Wartezeitprognosen an logistischen KnotenMotivation

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Folie 37

Prognose

Spediteur

Log. Knoten

Verbesserte Tourenplanung

Glättung von Lastspitzen

Verbesserte Personal- und Geräteeinsatzplanung

Effizienzsteigerung

Ankunftsraten(LKW/h)

Wartezeiten(min/h) Wartezeiten-

reduzierung

LKW-Wartezeitprognosen an logistischen KnotenZielsetzung

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Folie 38

Ankunftsraten: LKW/h

h

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An

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1220

Wartezeiten: Ø Wartezeiten/h

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LKW-Wartezeitprognosen an logistischen KnotenDatenerfassung

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Folie 39

Ankunftsraten

Ø Abw.

10 LKW

Wartezeiten

Ø Abw.

2,4 min.

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Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag

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Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag

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in] Daten

Vorhersage

LKW-Wartezeitprognosen an logistischen KnotenErgebnisse

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Folie 40

Mobile Computing

Social Media


Computing

Synchro-modalität

Smart Devices

Machine-to-Machine

Com.

DecisionSupport



Neue Geschäfts-

modelle

Industrie 4.0



Work

AdvancedRobotics

Connectivity

Autonomes Fahren


…


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Folie 41

Hafen

LKWBahn, Binnen-/ Seeschiff

EmpfängerSeeschiff

Bildquelle: Diercke (2013).

Langzeitverträge zwischen Spediteuren und

• Reedern

• Straßentransportunternehmen

• KV-Operateuren

• Eisenbahnverkehrsunternehmen

Transportkette wird von Anfang an festgelegt

Herkömmliche Transportkette

Schematischer Darstellung des herkömmlichen Hinterlandtransports

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Folie 42

Binnen-/Seeschiff

LKW, Bahn,Hafen Empfänger

SeeschiffHafen

LKWBahn, Binnen-/ Seeschiff

EmpfängerSeeschiff

Langzeitverträge zwischen Spediteuren und

• Reedern

• Straßentransportunternehmen

• KV-Operateuren

• Eisenbahnverkehrsunternehmen

Transportkette wird von Anfang an festgelegt

Herkömmliche Transportkette

Keine Langzeitverträge zwischen Spediteuren und Transporteuren nötig

• Situationsbedingte Verträge

• Alle Verkehrsmittel möglich

• „Neutrale Wegesuche

Dynamische Bildung der

Transportkette

Synchromodale Transportkette

Schematischer Vergleich von herkömmlichen zu synchromodalen Hinterlandtransport

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Folie 43

Erhöhung der Flexibilität in der Verkehrsträgerwahl

Optimale Nutzung aller verfügbaren Kapazitäten im Netzwerk

Abbau von Peaks

Erhöhung der Auslastung der Verkehrsträger Schiene und Binnenwasserstraße

Möglichkeit Kapazitäts-Engpässe zu umfahren

Kosteneinsparungen

Bildquelle: Diercke (2013).

Potenziale des synchromodalen Hinterlandtransports

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Folie 44

Einführung

Herausforderungen

Beispiele

Fazit

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Agenda

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Folie 45

Der Hafen der Zukunft

umfassend digitalisiert,

global und lokal vernetzt,

synchronisierte Transport- und Umschlagprozesse,

hoch automatisiert,

elektrifiziert

umweltverträglich,

neue (digitale) Geschäftsmodelle.

Fazit

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Folie 46

https://www.verlag.fraunhofer.de/

Prof. Dr.-Ing. Carlos Jahn

Fraunhofer CMLSchwarzenberg-Campus 95 D21073 Hamburg

Institut für Maritime LogistikTechnische Universität Hamburg

Tel.: +49 40 / 42878 4450Email: [email protected]

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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